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解决聚合物共混物的相容性问题最简单而又最常用的方法是加入增容剂。迄今为止,几乎所有使用着的增容剂都是有机材料。近些年,一个用无机纳米粒子代替传统的有机增容剂来增容的概念被提出。无机纳米粒子增容聚合物共混体系不仅具有重要的理论研究意义,而且具有深远的工业化应用前景。本论文采用改变nano-CaCO3的填充量和基体树脂的不同配比、nano-CaCO3与SBS复配填充以及不同的加工方法,研究了nano-CaCO3对不相容性体系PP/SAN和部分相容体系PP/SAN的增容效果。实验结果显示,nano-CaCO3在两共混体系中的增容作用有着明显的不同。对于不相容体系PP/SAN,通过实验得到如下结论:(1)无论是PP/SAN(70/30,质量比,文中除特别说明外,所用的含量都指质量)/nano-CaCO3体系还是PP/SAN(50/50)/nano-CaCO3体系,nano-CaCO3的加入都能降低SAN分散相尺寸,改善体系的相容性;并且随着nano-CaCO3含量的增加,增容效果越好,当nano-CaCO3的含量为6 phr时,效果最佳;但当nano-CaCO3的含量继续增大到10 phr时,体系的相容性又变差。这主要是因为nano-CaCO3是通过提高界面粘结力来增容的,当nano-CaCO3含量为10 phr时发生了团聚,不能有效改善界面粘结力。(2)nano-CaCO3的加入不能改善PP/SAN/nano-CaCO3共混体系的热力学相容性,这说明nano-CaC03的增容效果主要是动力学上的原因。(3)基体树脂PP/SAN的不同配比(70/30和50/50)对nano-CaC03增容效果影响不大。(4)对于PP/SAN(50/50)/naJl0.CaC03体系,随着nano-CaC03含量的增加,体系的缺口冲击强度变化不大,但拉伸强度和弯曲强度都有小幅度的增加。对于PP/SAN(70/30)/nan0.CaC03体系,随着nano-CaC03含量的增加,体系的缺口冲击强度、拉伸强度和弯曲强度总体上都呈上升趋势。(5)研究了三种不同加工方法对PP/SAN(50/50)/nano-CaC03共混体系的影响。其中方法一是将PP,SAN和nano-CaC03同时加入到双螺杆挤出机中共混造粒,然后将所得的粒料烘干后再挤出造粒一次;方法二是先将PP和nano-CaC03加入到双螺杆挤出机中共混造粒后,然后将所得的粒料烘干后再与SAN共混造粒;方法三是先将SAN和nano-CaC03加入到双螺杆挤出机中共混造粒后,然后将所得的粒料烘干后再与PP共混造粒。发现三种加工方法对体系的热力学相容性影响不大;但相比方法一,用方法二、三制得的体系,其相区尺寸都比较粗大,这可能是由于采用方法二和方法三向共混体系中添加nano-CaC03,导致共混物组分的黏度比增大所致;各共混体系中力学性能最好的是采用加工方法二制得的,其次是加工方法一制得的,最差的是加工方法三制得的。(6)nano-CaC03与SBS采用两种方法复配填充到PP/SAN(70/30)体系中。其中方法一是nano-CaC03和SBS和先在双辊塑炼机上按配比混炼后,将所得的产物与PP和SAN添加到挤出机中共混造粒;方法二是直接将nano-CaC03、SBS、PP和SAN加入到挤出机中共混造粒。各配方中填料总的填充量固定为10 phr,nano-CaC03/SBS的质量比依次为2:1、1:1、1:2。增容效果最好的是采用方法一添加的质量比为2:l的nano-CaC03/SBS填充体系。总的来看,采用方法一添加的增容效果普遍要好于方法二,且比单独添加nano-CaC03或SBS的效果也要好,这说明nano-CaC03和SBS之间存在一定的协同效应。此外,nano-CaC03与SBS复配填充PP/SAN(70/30)体系的缺口冲击冲击强度比nano-CaC03单独填充体系有部分的提高,但拉伸强度和弯曲强度变化不大。对于部分相容体系PP/K树脂,通过实验得到如下结论:(1)对于PP/K树脂(70/30)体系,当加入少量的nano-CaC03(1phr),分散相尺寸就急剧降低,分布也比较均匀;此后随着nano-CaCO3含量的继续增大,体系的分散性尺寸基本保持不变。(2) nano-CaCO3填充到PP/K树脂(70/30)体系后,随着nano-CaCO3含量的继续增大,共混体系的缺口冲击强度呈上升趋势,拉伸强度有小幅的下降,弯曲强度则变化不大。(3) nano-CaCO3/SBS采用两种方法复配填充到PP/K树脂(70/30)体系中。两种方法与前面nano-CaCO3/SBS复配填充PP/SAN(70/30)体系的方法相同。同样,各配方中填料总的填充量固定为10phr,nano-CaCO3/SBS的质量比依次为2:1、1:1、1:2。改变nano-CaCO3/SBS的配比和添加方法,体系的分散相尺寸基本保持不变,和单独添加10 phr的nano-CaCO3的体系差不多。这说明nano-CaCO3/SBS复配填充在PP/K树脂共混体系没有在PP/SAN共混体系中所观察到的协同效应。(4) nano-CaCO3与SBS复配填充PP/K树脂(70/30)体系的力学性能受添加方法的影响不大。相比于nano-CaCO3单独填充体系和SBS单独填充体系,nano-CaCO3与SBS复配填充体系的缺口冲击强度有明显的提高,但拉伸强度和弯曲强度变化不大。